주행시험

주행시험(走行試驗, Driving Test))은 자동차나 열차가 동력으로 달리면서 진행하는 시험을 말한다.

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개요

주행(走行)은 주로 동력으로 움직이는 자동차나 열차 따위가 달림을 말하여 주행시험(走行試驗)은 자동차나 열차가 달리면서 주행 성능을 평가하는 시험이다.

일반적으로 주행시험하면 운전면허에 관련된 시험을 볼 수 있는데 이는 운전자의 능력을 평가하는 것이지 자동차의 성능을 평가하는 시험이 아니다.

자동차의 경우 신차가 정식 출시되기 전 셀 수 없이 많은 주행 테스트를 거친다. 이론상으로 완벽한 설계라 할지라도 도로 환경, 기후, 운전자의 주행 성향 등 다양한 변수로 인해 의도치 않은 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

일반적으로 자동차 제조사들은 여러 문제를 확인하고 보완하기 위한 자체의 시험 주행로가 있어 테스트 차량을 '가혹하게' 다룬다. 일반 양산차와는 달리 테스트 차량은 매우 고가이지만, 안전을 위해 아낌없이 굴리고, 부순다.

또한 우리나라 도로 조건과 기후 특성상 확인할 수 없는 항목이 있어, 해외에 '특별 시험장'을 마련해 놓기도 한다. 현대자동차를 예로 들면 남양연구소 주행시험장 외에 미국 캘리포니아 주행시험장, 스웨덴 아르예플로그 동계 시험장, 독일 뉘르부르크링 테스트센터가 있다.

남양연구소 주행시험장

미국 캘리포니아 주행시험장

스웨덴 아르예플로그 동계시험장

독일 뉘르부르크링 테스트센터

시험의 목적

주행시험의 목적은 자동차의 주행성능 및 제동성능을 평가하는 것이며 또한 사용자의 오감을 충족시켜주기 위함이다.

• 다양한 ADAS 시스템을 계측, 분석하며 NCAP, CNCAP, KNCAP, NHTSA와 같은 법규의 적합성을 평가한다.
• 차량의 조종 안정성 및 조향 특성, 승차감, 휠 거동 및 현가장치 전달 하중 등등의 전반적인 동적 거동을 측정, 평가한다.
• 엔진, 차량, 파워트레인 등의 소음진동(NVH)과 진동 내구성을 평가한다.
• 자동차 연비 및 배출가스, 전기차 1회 충전 주행거리, 주행저항 등을 측정하고 평가한다.
• 자동차에 탑재되는 전기/전자 시스템의 오류로 인한 사고 방지를 위해 제정된 기능 안전 국제 규격(ISO 26262) 실차 시험평가에 대응한다.

테스트 코스

자동차는 스타일이나 제원상 성능에 의해 평가되기도 하지만 무엇보다도 차를 타면서 보고, 듣고, 느끼고 만질 수 있는 오감에 의해 평가된다.

사용자들은 오감을 만족시켜주고 안락하면서도 운전의 재미를 느낄 수 있는 자동차를 원하는 것이다. 그것을 위해 테스트 단계에서 바람을 가르는 노이즈를 잡고, 어떤 길이라도 버텨낼 수 있는 내구성을 확보하기 위해 다양한 코스에서 일정 정도의 시간을 달려봐야 하며 비와 바람, 눈에도 견디어 낼 수 있는 수준을 확보해야 한다.

주행시험장은 일명 프루빙 그라운드라고 하는 자동차의 주행성능을 시험하는 장소이며 테스트 코스는 크게 주행성능, 제동성능, 조종성능, 가혹, 내구 코스 등으로 크게 나눌 수 있으며 대표적으로 현대차의 주행시험장을 볼 수 있다.

주행성능 테스트

• 고속주회로

테스트 코스를 대표하는 상징적인 곳이다. 현대차의 고속주회로는 커다란 타원형으로 생긴 트랙으로 총 길이 4.5km로 코너 부근에는 43도의 경사각으로 이루어져 있다. 4개의 차선으로 되어 있어 시속 1,2차선은 시속 80km, 3차선은 110km, 가장 끝에 43도 경사진 뱅크는 250km까지 달릴 수 있다. 최고 속도를 테스트하기 위해 경사지게 만든 것이다. 원심력을 이용해 시속 220km가 넘으면 핸들을 잡지 않아도 된다. 다만 일정한 속도를 유지해야 한다. 이곳에서는 차의 최고 속도를 내볼 수 있으며 고속주행 안전성과 내구실험을 겸해 시행한다. 엔진의 과열이나 냉각 부분, 소음평가, 브레이크 고속 제동, 내구실험을 거치게 된다.

• 직선로

길이 1.7km의 아스팔트 노면으로 만들어 기어 변속 시 운전자의 느낌과 드라이빙 느낌을 테스트한다. 구동 계통의 품질과 동력성능을 다양한 속도를 내면서 평가한다. 또한 차가 어느 정도의 탄력을 받으면 관성에 의해 달리게 된다. 이때 엑셀러레이터를 밝지 않으면 저항이 없다는 관성의 법칙에 의해 계속 달릴 수 있다. 하지만 저항 때문에 속도가 떨어지고 마침내 서게 된다. 그 저항을 줄이기 위한 여러 가지 테스트도 이곳에서 행해진다.

• 모형로

15종류의 각종 노면 도로를 만들어 놓고 차체에 미치는 영향을 평가하는 코스다. 모든 도로의 집합로라 할 수 있다. 과속방지턱, 움푹 팬 도로, 미끄럼 방지하기 위한 노면 등의 각종 상황을 재현해 놓고 있다. 이곳에서는 요철을 통과할 때 차체의 충격 흡수 정도와 조정 안정성 등을 평가한다. 직선도로 뿐 아니라 코너도 만들어 놓아 그립력도 테스트할 수 있다. 운전자가 느끼는 진동과 소음 정도도 측정한다.

• LA프리웨이(Free way)

LA의 실제 도로 상황을 그대로 재현해 놓은 도로. 길이 넓고 단조롭기 때문에 도로 중간중간에 세로방향으로 줄을 그어놓고 가로로 홈을 파 놓았다. 이 도로는 운전자에게 졸음운전이나 무의식적으로 운전하지 않도록 경고하기 위한 방지책이다. 예전 액셀이 수출했을 때 이런 도로 상황을 고려하지 않아 문제가 생긴 적이 있기에 현지 도로를 그대로 재현해 놓았다. 스티어링 휠이나 서스펜션 계통, 승차감 외에 주행 시 나는 여러 가지 노이즈를 테스트한다.

• 커브 임팩트 로드(Curb Impact Road)

범용 시험장 내에 마련된 코스. 모형로와 비슷하지만 모형로는 일반 주행 시에 생길 수 있는 여러 상황을 도로로 만들어 놓은 것이라면 이 곳은 과속방지턱 중 높은 곳이나 실수 또는 고의적으로 차도를 벗어나 인도와 같이 턱이 높은 곳을 올라갈 때 상황을 테스트한다. 이런 경우 심하면 휠이 찌그러져 조향을 할 수 없는 위험한 상태가 될 수 있다. 어느 정도의 강도까지 위험수위가 아닌가를 알아보는 시험을 한다.

• 전기차 주행거리 테스트

전기차 1회 충전 주행거리의 테스트는 별도의 시험로가 없으며 여러 다양한 시험로에서 테스트를 진행한다. 시험 규격은 인증 기준에 따라 WLTP와 EPA 두 가지로 나뉜다.

제동성능 테스트

• 저마찰로(Low friction road)

눈길과 빗길의 상황을 재현해 놓은 시험로다. 현무암을 비롯해 4가지 종류의 도로를 마련해 놓고 스프링쿨러로 일정한 수막을 유지해 주게 한다. 가장 미끄러운 빙판길은 특수 도료를 칠해 마찰계수 0.1을 유지하고 있고, 마찰계수 0.2의 다져진 눈길, 세 번째로 일반 눈길을 마련해 놓고 있는데 이곳은 마찰계수가 0.3이다. 일반 빗길은 마찰계수 0.4이다. 이렇게 4가지 상황을 마련해 안전장비 ABS와 TCS 개발을 위한 여러 가지 실험이 이뤄진다.

• 스키드 패드(Skid Pad)

저마찰로와 마찬가지로 ABS와 TCS를 실험하고 타이어가 젖었을 당시 성능을 시험한다. 스티어링 패드와 비슷하지만 이곳은 물을 뿌려 미끄러운 상태에서 계속 선회를 하면서 미끄러짐의 상태를 체크한다. 노면은 부드러운 상태이며 물을 뿌려 미끄러운 상태를 유지한다.

• 제동시험로

제동에 따르는 성능과 내구시험을 한다. 미국의 FMVSS와 유럽 EC 법규 시험을 통과할 수 있는 기준이 되는지 이곳에서 먼저 검증을 거친다.

조종성능 테스트

• 고속조정 안전성 선회로

고속에서 핸들링 상태를 시험할 수 있는 코스. 각종 반지름을 가진 선회 부분에서 차량의 조정성, 안정성 등을 일반 도로 뿐 아니라 젖은 노면까지 시험하기 때문에 이 시험로에는 베테랑 드라이버만이 들어갈 수 있다.

• 범용 시험장

넓은 면적을 자랑하고 있으며 여러 가지 시험을 한 번에 행할 수 있는 장점이 있다. 조정 안정성을 평가하는 시험과 진동소음평가, 슬라럼 테스트 등을 한다.

• 라이드 & 핸들링 로드

콘크리트 노면으로 만들어 17개의 노면 상황을 만들어 놓았다. 요철로, 조인트 등 여러 가지 조건 노면 통과 시 충격 흡수 등 승차감 위주의 평가를 한다. 또한 요철, 노면 등에서 선회 시에 주행 차량의 그립성을 평가한다.

• 스티어링 패드

건조한 노면에서 차의 선회 상태를 평가한다. 일정한 속도 이상으로 달려 주행 시 조타력과 최소 회전반경, 수방안전성, 정상원 선회성, 선회 시 시계성 평가를 한다.

가혹테스트 코스

• 염수 부식로

콘크리트 표면에 20mm 정도의 소금물을 마련해 자동차가 그 위를 달린다. 이때 수막 유지를 위해 양옆에 스프레이를 설치해 놓는다. 부식으로 인한 차체의 결함이나 미관 손상 정도를 테스트하고 해결 방안을 찾는다.

• 진흙로(Mud Trough)

0~0.6m의 뻘이 덮인 콘크리트 진흙로를 달리는 시험로. 뻘에서의 밀폐성이나 내부식성을 측정한다.

• 먼지 터널(Dust Tunnel)

밀폐 상황에서 먼지를 내뿜는 터널을 통과하는 시험로. 비포장도로를 달릴 때 먼지에 대한 밀폐성 정도와 시계성을 측정하고 엔진의 유입성을 평가한다.

• 수밀시험로 및 관수로

비가 억수같이 쏟아지는 날 운전을 하다 불안감을 느낀 적이 있을 것이다. 이런 부분까지 고려해 테스트를 거치는 코스가 수밀시험로 및 관수로 시험로다. 시간당 380mm 강우가 쏟아지는 상황을 설정해 차체의 밀폐성과 시계 확인성을 측정한다. 엔진에 물이 들어오는가도 확인하는 코스다.

• 물구덩이로(Wading Trough)

콘크리트로 인위적으로 0.5~1.5m 하천 길을 조성해 하천 길을 달리게 될 때 밀폐성과 내부식성을 측정한다.

내구테스트 코스

• 버스& 트럭 내구로

남양만의 프루빙 그라운드는 승용차 외에도 버스와 트럭의 성능을 시험한다. 버스와 트럭은 내구성이 크게 중요한 요소다. 전주에 상용차 연구소가 따로 있지만 상용차의 내구력은 이곳에서 테스트한다.

• 크로스 컨트리로

잘 포장된 도로만 달릴 수는 없는 일이다. 비포장로와 잔 자갈길을 만들어 차체, 섀시 강성, 핸들링 등 차량 전반적인 내구 시험을 거친다.

• 벨지안로

보통 도로의 100배의 가혹 도로 악명 높은 벨기에 실제 도로 상황을 재현해 놓은 코스. 화강암 블록으로 된 도로로 100km 달리면 1,000km 달린 것과 똑같은 상황이다. 이 도로는 사람이 테스트하기에 너무 험난해 요즘은 무인 자동차를 달리게 한다. 각 부품의 강성과 강도 및 피로도를 테스트한다.

• 포트 홀 로드

깊은 웅덩이나 굴곡을 만들어 상용차의 내구성을 시험한다.

• 기타 - 등판로

등판로는 종합 주행시험장에 있지 않고 산 중턱에 자리 잡고 있다. 이곳에서는 차의 등판성능을 테스트하고 TCS 평가, 주차 브레이크 등을 테스트한다. 이 밖에 주행 시 나는 소음을 측정하는 소음 측정장과 모래길, 잔 자갈길 시험로 등이 있다.

참고자료

• 〈주행〉, 《네이버 국어사전》
• 〈주행시험로〉, 《지능형자동차부품진흥원》

• 기술사 김성호, 〈주행테스트〉, 《다모아 블로그》, 2011-01-15
• VIEW H, 〈어디까지 견뎌봤니__ 비교체험 극과 극 자동차 테스트〉, 《네이버 포스트》, 2020-02-13

같이 보기

• 주행
• 시험
• 성능
• 제동
• 동력

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